EP1188632A2 - Bremseingriff-Regelungsverfahren zur Verhinderung von Radschlupf - Google Patents

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EP1188632A2
EP1188632A2 EP01119571A EP01119571A EP1188632A2 EP 1188632 A2 EP1188632 A2 EP 1188632A2 EP 01119571 A EP01119571 A EP 01119571A EP 01119571 A EP01119571 A EP 01119571A EP 1188632 A2 EP1188632 A2 EP 1188632A2
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vehicle
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    • B60T8/48—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition connecting the brake actuator to an alternative or additional source of fluid pressure, e.g. traction control systems

Definitions

  • the invention relates to a brake intervention control method for prevention of wheel slip on the wheels driven by a differential Motor vehicle, in particular an all-wheel drive motor vehicle, wherein due to a suitable signal that has poor traction Wheel is braked.
  • a differential Motor vehicle in particular an all-wheel drive motor vehicle, wherein due to a suitable signal that has poor traction Wheel is braked.
  • the technical environment is only an example referred to DE 195 44 445 A1, and continue to not Pre-published German patent application 199 46 463.4.
  • differential locks When activated, the actual differential function prevented or at least weakened so that the wheel (s) have sufficient traction (Wheels) transmit the propulsive torque supplied by the motor vehicle drive unit can (can).
  • This differential lock function is alternative but can also be achieved by a targeted wheel-specific brake intervention, namely if the wheel that tends to "spin" (i.e. one poor traction), braked or by the service brake of the motor vehicle is at least partially blocked.
  • a wheel slip occurring on a single wheel can be detected this wheel is braked or blocked by applying brake pressure, around the propulsion torque provided by the drive unit the other driven wheel or wheels to deliver.
  • the wheel slip that occurs Usually recognized by the fact that the corresponding wheel has a significantly higher one Speed than the other wheels of the vehicle. Now will this "spinning" wheel braked, so its speed naturally increases , whereupon a corresponding electronic control unit this wheel cannot detect any further slippage, so that in one natural control loop the associated wheel brake is released again.
  • the vehicle can moved on, i.e. overcome the corresponding obstacle or the like but the driving behavior to be determined is unsatisfactory, after hereby a quasi jerky movement occurs.
  • the obstacle or the like is namely on the corresponding, a wheel with poor traction alternating the Brake activated and released again.
  • the object of the present invention is to provide a remedial measure for the problems described.
  • the solution to this problem is characterized in that, starting from the first braking of this wheel and independent of further signals reflecting the wheel-specific traction, the applied braking pressure is maintained until the vehicle driving speed has exceeded a threshold value and / or until the vehicle has reached a certain value Distance traveled.
  • a differential locking function is thus fulfilled Brake intervention alone, at least under certain operating conditions regulated by the wheel slip, but is activated after activation, which, for example, was still triggered by detected wheel slip, depending of other suitable boundary conditions for a certain Maintained duration.
  • This is especially true at very low driving speeds by means of a suitable signal (e.g. from the wheel speed sensors) slip occurring on a driven wheel is recognized, so this wheel is braked as known.
  • a suitable signal e.g. from the wheel speed sensors
  • the stated threshold value for the driving speed is preferably above whose a due to poor traction on one Wheel activated brake intervention is released again, in the order of magnitude between 2 km / h and 5 km / h, i.e. once the vehicle is at that speed is moved, the wheel brake activated due to wheel slip or the like released again, whereas the wheel brake remains activated as long as the vehicle is traveling at a lower speed than the one mentioned Threshold moved.
  • a brake intervention can already take place itself if the actual slip on a single wheel is not yet critical Size exceeded. In this case, a brake intervention represents or at the same time when a critical slip size is reached on a wheel continuous traction safely, which increases safety.
  • the one with poor traction To make the wheel brake pressure variable in its size, depending on reasonable boundary conditions. Because it is advantageous if the corresponding wheel is actually only braked so far is that this poor traction is just being prevented or that only unwanted wheel slip is prevented. Up to a certain However, this wheel can then continue to contribute to propulsion. For this reason it is suggested that the brake pressure at the respective Wheel taking into account the drive torque supplied to this wheel is set.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bremseingriffs-Regelungsverfahren zur Verhinderung von Radschulpf an den über ein Differential angetriebenen Rädern eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines allradangetriebenen Kfz's, wobei aufgrund eines geeigneten Signals das eine mangelhafte Traktion aufweisende Rad abgebremst wird. Erfindungsgemäß wird ausgehend von einem erstmaligen Abbremsen dieses Rades und unabhängig von weiteren die radindividuelle Traktion wiederspiegelnden Signalen der aufgebrachte Bremsdruck solange aufrecht erhalten, bis die Fahrzeug-Fahrgeschwindigkeit einen Schwellwert überschritten hat und/oder bis das Fahrzeug eine bestimmte Wegstrecke zurückgelegt hat.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bremseingriffs-Regelungsverfahren zur Verhinderung von Radschlupf an den über ein Differential angetriebenen Rädern eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines allradangetriebenen Kfz's, wobei aufgrund eines geeigneten Signals das eine mangelhafte Traktion aufweisende Rad abgebremst wird. Zum technischen Umfeld wird lediglich beispielshalber auf die DE 195 44 445 A1 verwiesen, und weiterhin auf die nicht vorveröffentlichte deutsche Patentanmeldung 199 46 463.4.
Zur Verhinderung von Radschlupf bzw. zur Verringerung der Auswirkung von ggf. auftretendem Radschlupf beim Vortrieb eines mehrrädrigen Kraftfahrzeuges sind sog. Differentialsperren bekannt, bei Aktivierung derselben die eigentliche Differentialfunktion unterbunden oder zumindest abgeschwächt wird, so dass das (oder die) ein ausreichende Traktion aufweisende Rad (Räder) das vom Kfz.-Antriebsaggregat zugeführte Vortriebsmoment übertragen kann (können). Diese Funktion einer Differentialsperre ist alternativ aber auch durch einen gezielten radindividuellen Bremseneingriff erzielbar, nämlich wenn dasjenige Rad, welches zum "Durchdrehen" neigt (d.h. eine mangelhafte Traktion aufweist), abgebremst bzw. durch die Betriebsbremse des Kraftfahrzeugs zumindest teilweise blockiert wird.
Üblicherweise wird auftretender bzw. sich abzeichnender Radschlupf, d.h. eine mangelhafte Traktion eines angetriebenen Rades eines mehrrädrigen Kraftfahrzeuges anhand von Raddrehzahlsensoren erkannt, die in Verbindung mit einem heutzutage praktisch an allen Kraftfahrzeugen vorgesehenen Antiblockiersystem an jedem Fahrzeugrad vorhanden sind. Aus signifikanten Drehzahlunterschieden zwischen den einzelnen Rädern kann auf auftretenden Radschlupf geschlossen werden.
Wird nun bspw. oder insbesondere bei einem Anfahrvorgang im Gelände oder auf unebener Fahrbahn oder auf Fahrbahnen mit radindividuell stark unterschiedlichen Reibwerten zwischen Fahrbahnoberfläche und Rad/Reifen ein bspw. an einem einzigen Rad auftretender Radschlupf erkannt, so kann dieses Rad abgebremst bzw. durch Anlegen von Bremsdruck blockiert werden, um das vom Antriebsaggregat zur Verfügung gestellte Vortriebs-Drehmoment dem oder den anderen angetriebenen Rad/Rädern zur Verfügung zu stellen. Wie bereits erwähnt wurde, wird der auftretende Radschlupf üblicherweise daran erkannt, dass das entsprechende Rad eine deutlich höhere Drehzahl als die anderen Räder des Fahrzeugs besitzt. Wird nun dieses "durchdrehende" Rad abgebremst, so nimmt dessen Drehzahl selbstverständlich ab, woraufhin eine entsprechende elektronische Steuereinheit an diesem Rad keinen weiteren Schlupf feststellen kann, so dass dann in einem natürlichen Regelkreis die zugehörige Rad-Bremse wieder gelöst wird.
Insbesondere bei einem Anfahrvorgang oder bei Fahrten im Gelände mit geringen Geschwindigkeiten (und den dabei auftretenden Verschränkungen an allradgetriebenen Fahrzeugen) ist möglicherweise nach einem Durchlauf des soeben geschilderten Regelkreises eine die mangelhafte Traktion des bspw. einen Rades hervorrufende Geländeformation oder Fahrbahnunebenheit oder dgl. noch nicht überwunden, so dass an diesem Rad neuerlich Schlupf auftritt, woraufhin die Bremse dieses Rades neuerlich aktiviert wird.
Zwar kann mit diesem soeben beschriebenen Regelkreis letztlich das Fahrzeug weiterbewegt, d.h. das entsprechende Hindernis oder dgl. überwunden werden, jedoch ist das dabei festzustellende Fahrverhalten unbefriedigend, nachdem sich hiermit eine quasi ruckartige Fortbewegung einstellt. Bis zur Überwindung des Hindernisses oder dgl. wird nämlich am entsprechenden, eine mangelhafte Traktion aufweisenden Rad fortlaufend abwechselnd die Bremse aktiviert und wieder gelöst.
Eine Abhilfemaßnahme für diese geschilderte Problematik aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von einem erstmaligen Abbremsen dieses Rades und unabhängig von weiteren die radindividuelle Traktion wiederspiegelnden Signalen der aufgebrachte Bremsdruck solange aufrecht erhalten wird, bis die Fahrzeug-Fahrgeschwindigkeit einen Schwellwert überschritten hat und/oder bis das Fahrzeug eine bestimmte Wegstrecke zurückgelegt hat. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß wird somit ein eine Differentialsperrfunktion erfüllender Bremseneingriff zumindest unter bestimmten Betriebsbedingungen nicht alleine durch den Radschlupf geregelt, sondern wird nach einer Aktivierung, die bspw. weiterhin durch festgestellten Radschlupf ausgelöst wurde, in Abhängigkeit von weiteren geeigneten Randbedingungen für eine gewisse Dauer aufrecht erhalten. Wird somit insbesondere bei sehr geringen Fahrgeschwindigkeiten mittels eines geeigneten Signals (bspw. von den RadDrehzahlsensoren) an einem angetriebenen Rad auftretender Schlupf erkannt, so wird dieses Rad wie bekannt abgebremst. Erfindungsgemäß wird dieses Abbremsen nun solange aufrecht erhalten, bis (mit größter Wahrscheinlichkeit) die diesen Radschlupf auslösende Geländeformation oder Fahrbahnunebenheit oder dgl. überwunden ist. Dies ist erfahrungsgemäß dann der Fall, wenn sich das Fahrzeug bereits mit einer gewissen Geschwindigkeit fortbewegt oder wenn das Fahrzeug seit dem entsprechenden Bremseneinriff, der durch erkannten Radschlupf oder allgemein durch ein eine mangelhafte Traktion anzeigendes Signal ausgelöst wurde, eine gewisse Wegstrecke zurückgelegt hat.
Bevorzugt liegt der genannte Schwellwert für die Fahrgeschwindigkeit, oberhalb dessen bzw. derer ein aufgrund von mangelhafter Traktion an einem Rad aktivierter Bremseneingriff wieder gelöst wird, in der Größenordnung zwischen 2 km/h und 5 km/h, d.h. sobald sich das Fahrzeug mit dieser Geschwindigkeit bewegt, wird die wegen Radschlupf oder dgl. aktivierte Rad-bremse wieder gelöst, wohingegen die Radbremse aktiviert bleibt, solange sich das Fahrzeug mit einer geringeren Geschwindigkeit als dem genannten Schwellwert bewegt. Entsprechendes gilt für das zweite alternative oder zusätzlich vorgesehene Kriterium, nämlich die zurückgelegte Wegstrecke, wobei ein kritischer Wert oder Schwellwert für diese seit dem erstmaligen Abbremsen zurückgelegte Wegstrecke in der Größenordnung zwischen 3 m und 10 m liegt. Wurde somit aufgrund irgendeines Signales (bspw. aufgrund von Radschlupf) eine mangelhafte Traktion an einem angetriebenen Fzg.-Rad erkannt und wurde dieses Rad daraufhin abgebremst, so wird unter Anwendung des sog. Wegstrecken-Kriteriums dieses Abbremsen unabhängig von anderen die radindividuelle Traktion wiederspiegelnden Signalen solange aufrechterhalten, bis das Fahrzeug eine Wegstrecke in der Größenordnung von 3 Metern bis 10 Metern zurückgelegt hat.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die im nebengeordneten Patentanspruch 3 angegeben ist, wird aus vorhandenen Höhenstandsinformationen der einzelnen Räder auf eine mangelhafte Traktion zumindest eines der Räder geschlossen, was im übrigen in der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung 19946463.4, auf welche hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird, ausführlicher beschrieben ist. Demnach geben die sog. Rad-Höhenstandsinfomationen, d.h. die Radeinfederwege und Radausfederwege gegenüber dem Fzg.-Aufbau oder die Radaufstandskräfte oder von diesen Größen abgeleitete Größen, beispielsweise die entsprechenden Ausfeder- und Kraftraten, einen Aufschluss über die Bodenhaftung eines bestimmten Rades. Durch das Erfassen und Auswerten dieser Größen kann somit auf die Bodenhaftung oder Traktion eines einzelnen angetriebenen Rades oder die Entwicklung der Bodenhaftung geschlossen werden, und aus dieser Größe wiederum lässt sich auf einen zu erwartenden Schlupf schließen. Liegt dann ein zu erwartender Schlupf über einem bestimmten Grenzwert, so kann bereits ein Bremseingriff erfolgen, selbst wenn der tatsächliche Schlupf an einem einzelnen Rad noch nicht eine kritische Größe überschritten hat. In diesem Fall stellt ein Bremseingriff vor oder gleichzeitig bei Erreichen einer kritischen Schlupfgröße an einem Rad eine kontinuierliche Traktion sicher, wodurch ein Sicherheitszugewinn erreicht ist.
Erfindungsgemäß und zurückkommend auf die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird nun ausgehend von einem erstmaligen Abbremsen eines Rades aufgrund einer derartigen sog. "Höhenstandsinformation" der an dieses Rad angelegte Bremsdruck solange aufrecht erhalten, als die entsprechende Höhenstandsinformation im wesentlichen noch zutrifft. Auch auf diese Weise ist sichergestellt, dass keine quasi pendelnde Bremsenbetätigung erfolgt, wobei der Vollständigkeit halber noch darauf hingewiesen sei, dass durchaus die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 3 kombiniert werden können, d.h. dass der aufgrund einer Höhenstandsinformation aufgebaute Bremsdruck zumindest solange aufrechterhalten wird, bis das Fzg. eine gewisse Wegstrecke zurückgelegt hat oder sich mit einer gewissen Geschwindigkeit bewegt.
Weiterhin wird vorgeschlagen, den an ein eine mangelhafte Traktion aufweisendes Rad angelegten Bremsdruck in seiner Größe variabel zu gestalten, und zwar in Abhängigkeit von sinnvollen Randbedingungen. Es ist nämlich vorteilhaft, wenn das entsprechende Rad tatsächlich nur soweit abgebremst wird, dass diese mangelhafte Traktion gerade eben unterbunden wird bzw. dass nur der unerwünschte Radschlupf unterbunden wird. Bis zu einem gewissen Grad kann jedoch dieses Rad dann weiterhin zum Vortrieb beitragen. Aus diesem Grunde wird vorgeschlagen, dass der Bremsdruck am jeweiligen Rad unter Berücksichtigung des diesem Rad zugeführten Antriebsdrehmomentes eingestellt wird.
Mit dem erfindungsgemäßen Bremseingriffs-Regelungsverfahren ist somit eine deutliche Funktionsverbesserung erzielbar. Insbesondere schwierige Fahrmanöver, wie sie bei allradangetriebenen Fahrzeugen im Off-Road-Bereich auftreten, lassen sich hiermit auch ohne Differentialsperren mit vergleichbarer Qualität durchführen, wie bei einem Kfz. mit dann drei mechanischen Sperren, wobei noch darauf hingewiesen sei, dass selbstverständlich eine Vielzahl von Details auch abweichend von oder ergänzend zu obigen Erläuterungen ausgeführt sein kann, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.

Claims (4)

  1. Bremseingriffs-Regelungsverfahren zur Verhinderung von Radschlupf an den über ein Differential angetriebenen Rädern eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines allradangetriebenen Kfz's, wobei aufgrund eines geeigneten Signals das eine mangelhafte Traktion aufweisende Rad abgebremst wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von einem erstmaligen Abbremsen dieses Rades und unabhängig von weiteren die radindividuelle Traktion wiederspiegelnden Signalen der aufgebrachte Bremsdruck solange aufrecht erhalten wird, bis die Fahrzeug-Fahrgeschwindigkeit einen Schwellwert überschritten hat und/oder bis das Fahrzeug eine bestimmte Wegstrecke zurückgelegt hat.
  2. Bremseingriffs-Regelungsverfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwert für die Fahrgeschwindigkeit in der Größenordnung zwischen 2 km/h und 5 km/h liegt und/oder dass die seit dem erstmaligen Abbremsen zurückgelegte Wegstrecke in der Größenordnung zwischen 3 m und 10 m liegt.
  3. Bremseingriffs-Regelungsverfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wobei aus den Höhenstandsinformationen der einzelnen Räder auf eine mangelhafte Traktion zumindest eines der Räder geschlossen wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von einem erstmaligen Abbremsen dieses Rades der aufgebrachte Bremsdruck solange aufrecht erhalten wird, als die entsprechende Höhenstandsinformation im wesentlichen noch zutrifft.
  4. Bremseingriffs-Regelungsverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsdruck am jeweiligen Rad unter Berücksichtigung des diesem Rad zugeführten Antriebsdrehmomentes eingestellt wird.
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